DE102010038597A1 - Planetary gear for use in adjustment drive i.e. tailgate drive in vehicle, has bearing surface cooperating with counter-bearing surface of planetary carrier, where counter-bearing surface is provided concentric to rotation axis - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad und einem Planetenträger, welche jeweils um eine Drehachse drehbar gelagert sind.The present invention relates to a planetary gear with a sun gear and a planet carrier, which are each rotatably mounted about a rotation axis.
Zum Verstellen von Komponenten, beispielsweise einer Heckklappe eines Fahrzeugs, eines Schiebedachs oder insbesondere zur Höhenverstellung oder Neigungsverstellung eines Sitzes, werden häufig Verstellantriebe benötigt, die eine hohe Untersetzung aufweisen und ein hohes Drehmoment übertragen. Häufig werden hierfür Planetengetriebe verwendet, wobei oftmals mehrere Getriebestufen nacheinander angeordnet werden.For adjusting components, such as a tailgate of a vehicle, a sunroof or in particular for height adjustment or tilt adjustment of a seat, adjusting drives are often required, which have a high reduction and transmit high torque. Frequently planetary gears are used for this purpose, wherein often several gear stages are arranged one after the other.
Stirnseitig werden solche Verstellantriebe mit einem Lagerdeckel verschlossen. Zum Lagern von Getriebebauteilen, insbesondere der letzten Getriebestufe, werden am Lagerdeckel herkömmlich Lagerbauteile angeordnet. Ein Lagerdeckel gemäß dem Stand der Technik für ein Planetengetriebe ist in der
Das Planetengetriebe
Jedes der Planetenräder
In den Lagerdeckel
Der hier dargestellte Verstellantrieb gemäß dem Stand der Technik sieht zum Lagern des Planetenträgers
Bei Antrieb des Sonnenrades
Die Zentrierung des Sonnenrades
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe, insbesondere für einen Verstellantrieb, in Bezug auf seine Lagerung und Zentrierung zu optimieren, die Güte des Planetengetriebes, insbesondere durch Verringerung von fertigungsbedingten Toleranzen, zu verbessern, und die Kosten für das Planetengetriebe zu reduzieren.The present invention has for its object to optimize a planetary gear, in particular for an adjustment, with respect to its storage and centering, to improve the quality of the planetary gear, in particular by reducing manufacturing tolerances, and to reduce the cost of the planetary gear.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Planetengetriebe mit einem Sonnenrad und einem Planetenträger, wobei das Sonnenrad eine konzentrisch zu einer Drehachse vorgesehene Lagerfläche aufweist, die mit einer konzentrisch zur Drehachse vorgesehenen Gegenlagerfläche des Planetenträgers zusammenwirkt.The object is achieved with a planetary gear with a sun gear and a planet carrier, wherein the sun gear has a concentric to a rotation axis provided bearing surface which cooperates with a concentric to the rotation axis provided counter bearing surface of the planet carrier.
Da das Sonnenrad erfindungsgemäß eine Lagerfläche zum Lagern des Planetenträgers aufweist, die mit einer Gegenlagerfläche des Planetenträgers zusammenwirkt, kann eine der herkömmlich am Planetenträger vorgesehenen Lagergegenflächen entfallen. Damit entfällt gleichzeitig eine der im Lagerdeckel vorgesehenen Lagerflächen. Gegenüber einem im Lagerdeckel vorgesehenen Lager, beispielsweise einer in den Lagerdeckel eingepressten Lagerbuchse, sind die Teile- und Montagekosten des erfindungsgemäßen Planetengetriebes daher reduziert.Since the sun gear according to the invention has a bearing surface for supporting the planet carrier, which cooperates with an abutment surface of the planet carrier, one of the conventionally provided on the planet carrier bearing counter surfaces can be omitted. This eliminates at the same time one of the provided in the bearing cap storage areas. Opposite a bearing provided in the bearing cap, for example, one pressed into the bearing cap Bushing, the parts and installation costs of the planetary gear according to the invention are therefore reduced.
Zudem können am Lagerdeckel angeordnete Lagerzapfen zur Zentrierung des Lagerdeckels am Gehäuse entfallen, oder sie werden beim erfindungsgemäßen Planetengetriebe lediglich zur Aufnahme von Getriebedrehmomenten genutzt. Da solche Lagerzapfen im Vergleich zu der erfindungsgemäßen Zentrierung durch eine am Sonnenrad angeordnete Lagerfläche erheblich weiter von der Drehachse beabstandet sind, erfordern sie eine sehr genaue Platzierung am Gehäuse, so dass die erfindungsgemäße Zentrierung am Sonnenrad mit erheblich geringeren Toleranzen, insbesondere Abstandstoleranzen, Konzentrizitätstoleranzen sowie Durchmessertoleranzen, herstellbar ist und ein deutlich geringeres Spiel verursacht.In addition, arranged on the bearing cap bearing pin can be omitted for centering the bearing cap on the housing, or they are used in the planetary gear according to the invention only for receiving transmission torques. Since such bearing journals are spaced significantly further from the axis of rotation by a sun gear arranged on the bearing surface, they require a very accurate placement on the housing, so that the centering invention on the sun with significantly lower tolerances, especially distance tolerances, concentricity tolerances and diameter tolerances , is manufacturable and causes a significantly lower game.
Die erfindungsgemäße Lagerung ist für alle Ausführungsvarianten eines Planetengetriebes anwendbar, das heißt sowohl für eine Ausführungsform des Planetengetriebes mit feststehendem Hohlrad und angetriebenem Sonnenrad oder Planetenträger, als auch für eine Ausführungsform des Planetengetriebes mit feststehendem Sonnenrad und angetriebenem Hohlrad oder Planetenträger, als auch für eine Ausführungsform des Planetengetriebes mit feststehendem Planetenträger und angetriebenem Hohlrad oder Sonnenrad.The bearing according to the invention is applicable to all variants of a planetary gear, that is, both for an embodiment of the planetary gear with fixed ring gear and driven sun gear or planet carrier, as well as for an embodiment of the planetary gear with fixed sun gear and driven ring gear or planet carrier, as well as for an embodiment of Planetary gear with fixed planet carrier and driven ring gear or sun gear.
Bevorzugt sind die Lagerfläche einteilig mit dem Sonnenrad und/oder die Gegenlagerfläche einteilig mit dem Planetenträger hergestellt. Bei einer solchen einteiligen Fertigung der Lagerfläche mit dem Sonnenrad und/oder der Gegenlagerfläche mit dem Plantetenträger werden funktionsrelevante Toleranzen bereits im Herstellungsprozess berücksichtigt. Außerdem treten aufgrund der einteiligen Herstellung im Vergleich zu einem mehrteiligen Lager keine Toleranzketten durch Montage und zu berücksichtigende Toleranzen auf. Alternativ ist es ebenfalls bevorzugt, dass die Lagerfläche durch eine eingepresste Lagerfläche am Sonnenrad und/oder die Gegenlagerfläche durch eine eingepresste Gegenlagerfläche am Planetenträger gebildet ist.Preferably, the bearing surface are made in one piece with the sun gear and / or the abutment surface integral with the planet carrier. In such a one-piece production of the bearing surface with the sun gear and / or the abutment surface with the Plantetenträger functionally relevant tolerances are taken into account in the manufacturing process. In addition, due to the one-piece production in comparison to a multi-part bearing no tolerance chains due to assembly and tolerances to be considered. Alternatively, it is also preferred that the bearing surface is formed by a press-fitted bearing surface on the sun gear and / or the abutment surface by a pressed counter bearing surface on the planet carrier.
Am Sonnenrad ist vorzugsweise ein Zapfen vorgesehen, dessen konzentrisch um die Drehachse angeordnete Außenumfangsfläche die Lagerfläche bildet. Weiterhin bevorzugt ist am Planetenträger eine Bohrung vorgesehen, deren konzentrisch um die Drehachse angeordnete Innenumfangsfläche die Gegenlagerfläche bildet. Der Zapfen am Sonnenrad sowie die Bohrung im Planetenträger sind mit herkömmlichen Mitteln sehr kostengünstig herstellbar. Außerdem sind sowohl der Zapfen als auch die Bohrung fertigungstechnisch sehr genau zentrierbar. Schließlich sind der Durchmesser des Zapfens sowie der Durchmesser der Bohrung erheblich geringer, als die für die Lagerung des Planetenträgers herkömmlich vorgesehenen Lagerflächen. Aufgrund des reduzierten Lagerdurchmessers sind die Durchmessertoleranzen kleiner und die Güte der Lagerung ist verbessert.At the sun gear, a pin is preferably provided, whose concentric about the axis of rotation arranged outer peripheral surface forms the bearing surface. Further preferably, a bore is provided on the planet carrier, whose concentric about the axis of rotation arranged inner peripheral surface forms the counter bearing surface. The pin on the sun gear and the hole in the planet carrier can be produced very inexpensively by conventional means. In addition, both the pin and the bore manufacturing technology can be centered very accurately. Finally, the diameter of the pin and the diameter of the bore are considerably smaller than the conventionally provided for the storage of the planet carrier bearing surfaces. Due to the reduced bearing diameter, the diameter tolerances are smaller and the quality of storage is improved.
Weiterhin sind der Planetenträger, und daher auch die Planetengetriebestufe, am Sonnenrad zentriert. Bei mehreren hintereinander angeordneten Getriebestufen erfolgt die Zentrierung jeder der erfindungsgemäßen Planetengetriebestufen daher immer auf der ihr vorgeschalteten Getriebestufe. Die verbesserte Zentrierung führt für jede als erfindungsgemäßes Planetengetriebe ausgebildete Getriebestufe zu verbesserten Toleranzen und geringerem Spiel.Furthermore, the planet carrier, and therefore also the planetary gear stage, centered on the sun gear. In the case of several gear stages arranged one behind the other, the centering of each of the planetary gear stages according to the invention therefore always takes place on the gear stage preceding it. The improved centering leads for each designed as a planetary gear transmission according to the invention to improved tolerances and less play.
Beim Drehen des Sonnenrades um die Drehachse gleitet die Lagerfläche bevorzugt entlang der Gegenlagerfläche des Planetenträgers.When rotating the sun gear about the axis of rotation, the bearing surface preferably slides along the abutment surface of the planet carrier.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lagerfläche sowie die Gegenlagerfläche zur Aufnahme von Radialkräften vorgesehen. In dieser Ausführungsform sind die Lagerfläche sowie die Gegenlagerfläche mit sehr engen Konzentrizitätstoleranzen herstellbar, so dass das Planetengetriebe auch eine hohe Güte hinsichtlich des Radialversatzes aufweist und außerdem keine Nacharbeit erforderlich ist. Gegenüber dem Aufaddieren von Einzelteiltoleranzen bei der Montage eines herkömmlichen Planetengetriebes mit zusätzlichen Lagerbauteilen, beispielsweise zusätzlichen Kugellagern, wird auch daher eine Qualitätsverbesserung erzielt.In a preferred embodiment, the bearing surface and the abutment surface are provided for receiving radial forces. In this embodiment, the bearing surface and the abutment surface can be produced with very narrow concentricity tolerances, so that the planetary gear also has a high quality with respect to the radial offset and also no rework is required. Compared to the addition of item tolerances in the assembly of a conventional planetary gear with additional bearing components, such as additional ball bearings, therefore, a quality improvement is achieved.
Am Sonnenrad ist bevorzugt eine Außenverzahnung vorgesehen, die einen Fußkreisdurchmesser aufweist. Weiterhin bevorzugt weist die Lagerfläche einen Lagerdurchmesser auf, der so groß wie oder kleiner als der Fußkreisdurchmesser ist. Das Sonnenrad ist mit seinem Zapfen daher direkt im Planetenträger gelagert, was eine verbesserte Lagerung des Sonnenrades sowie eine verbesserte Zuordnung und Zentrierung des Sonnenrades zum Planetenträger bewirkt.On the sun gear, an outer toothing is preferably provided, which has a Fußkreisdurchmesser. Further preferably, the bearing surface has a bearing diameter which is as large as or smaller than the root diameter. The sun gear is therefore mounted with its pin directly in the planet carrier, which causes an improved storage of the sun gear and an improved assignment and centering of the sun gear to the planet carrier.
Weiterhin bevorzugt ist am Planetenträger zumindest ein Planetenrad angeordnet, welches um eine exzentrisch zur Drehachse angeordnete Planetenachse drehbar gelagert ist, wobei die Außenverzahnung des Sonnenrades mit einer Außenverzahnung des Planetenrades in Eingriff ist. Die Lagerung des Sonnenrades mit seinem Zapfen direkt im Planetenträger bewirkt daher ebenfalls eine verbesserte Zuordnung und Zentrierung des Sonnenrades zu den Planetenrädern. Daher sind Achsabstandstoleranzen vom Sonnenrad zu den Planetenrädern deutlich reduziert, was in Bezug auf die Festigkeit des Getriebes vorteilhaft ist und zu einer Geräuschverminderung der Laufgeräusche des Planetengetriebes führt.Further preferably, at least one planet gear is arranged on the planet carrier, which is rotatably mounted about a planet shaft arranged eccentrically to the axis of rotation, wherein the external toothing of the sun gear with an external toothing of the planet gear is engaged. The storage of the sun gear with its pin directly in the planet carrier therefore also causes an improved assignment and centering of the sun gear to the planetary gears. Therefore, axial distance tolerances of the sun gear to the planet gears are significantly reduced, which is advantageous in terms of the strength of the transmission and leads to a reduction in noise of the running noise of the planetary gear.
Das Planetengetriebe ist bevorzugt ein einseitig gelagertes Planetengetriebe. Es ist aber auch eine Ausführungsform eines zweiseitig gelagerten Planetengetriebes bevorzugt. The planetary gear is preferably a one-sided mounted planetary gear. However, it is also preferred an embodiment of a two-sided planetary gear.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Planetenträger für ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe. Weiterhin wird die Aufgabe gelöst mit einem Sonnenrad für ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe. Das Sonnenrad und/oder der Planetenträger sind mit sehr engen Toleranzen herstellbar. Es ist keine Nacharbeit erforderlich und die Güte der Lagerung ist hinsichtlich des an der Lagerfläche sowie der Gegenlagerfläche auftretenden geringen Versatzes sehr hoch.The object is further achieved with a planet carrier for an inventive planetary gear. Furthermore, the object is achieved with a sun gear for an inventive planetary gear. The sun gear and / or the planet carrier can be produced with very narrow tolerances. There is no reworking required and the quality of storage is very high in terms of occurring at the bearing surface and the counter bearing surface small offset.
Das Sonnenrad und/oder der Planetenträger sind vorzugsweise gesintert, so dass sie mittels eines kostengünstigen Herstellungsprozesses einteilig herstellbar sind. Weiterhin bevorzugt weist das Material des Sonnenrades und/oder des Planetenträgers gute Lagereigenschaften auf. Ebenfalls bevorzugt sind zumindest die Lagerfläche und/oder die Gegenlagerfläche, besonders bevorzugt das Sonnenrad und/oder der Planetenträger, mit einem Schmierstoff getränkt, so dass die an der Lagerfläche sowie der Gegenlagerfläche auftretende Reibung reduziert ist und/oder der Schmierstoff einen Korrosionsschutz bildet.The sun gear and / or the planet carrier are preferably sintered, so that they can be produced in one piece by means of a cost-effective production process. Further preferably, the material of the sun gear and / or the planet carrier has good storage properties. Also preferably, at least the bearing surface and / or the abutment surface, particularly preferably the sun gear and / or the planet carrier, soaked with a lubricant, so that the occurring on the bearing surface and the abutment surface friction is reduced and / or the lubricant forms a corrosion protection.
Weiterhin wird die Aufgabe gelöst mit einem Verstellantrieb, insbesondere einem Heckklappenantrieb, mit einem erfindungsgemäßen Planetengetriebe. Die Herstellung, Lagerhaltung und Montage des Verstellantriebs ist im Vergleich zu einem herkömmlichen Verstellantrieb kostengünstiger und vereinfacht.Furthermore, the object is achieved with an adjustment, in particular a tailgate drive, with a planetary gear according to the invention. The production, storage and installation of the adjustment is cheaper and easier compared to a conventional adjustment.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.In the following the invention will be described with reference to figures. The figures are merely exemplary and do not limit the general idea of the invention.
Sowohl die
Bei dem hier dargestellten Planetengetriebe
Das hier gezeigte erfindungsgemäße Planetengetriebe
Die Erfindung ist auch nicht auf ein einseitig gelagertes Planetengetriebe
Das erfindungsgemäße Planetengetriebe
Der Planetenträger
Die Lagerfläche L22 des Sonnenrades
Die Gegenlagerfläche L32' ist die Innenumfangsfläche eines als Bohrung ausgebildeten Gegenlagers
Der Zapfen
Die Lagerfläche L22 sowie die Gegenlagerfläche L32' sind zur Aufnahme radialer Kräfte vorgesehen.The bearing surface L22 and the abutment surface L32 'are provided for receiving radial forces.
Zur Befestigung des Lagerdeckels
Das als Zapfen ausgebildete Lager
Weiterhin sind der die Lagerfläche L22 ausbildende Zapfen
Insgesamt weist das erfindungsgemäße Planetengetriebe
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